多功能可移植性以太網(wǎng)MAC層IP軟核的研究設(shè)計.pdf

1、以太網(wǎng)以其成本低、網(wǎng)管簡單、易于升級的優(yōu)勢得到了廣泛的應(yīng)用，但它自身依然存在著不足。其中一個重要的不足就是以太網(wǎng)的傳輸距離受著嚴格的限制。解決這個問題的一個有效的途徑，是用網(wǎng)橋等互連設(shè)備將以太網(wǎng)與廣域網(wǎng)連接起來，使以太網(wǎng)不再局限在一個較小的范圍內(nèi)。 隨著工藝的提高和集成電路規(guī)模的擴大，出現(xiàn)了片上系統(tǒng)SoC(System onChip)和可復(fù)用IP核設(shè)計方法。片上系統(tǒng)在集成度、功耗和成本上的優(yōu)勢使其得以迅猛的發(fā)展。然而由高集成度帶

2、來的高復(fù)雜性使設(shè)計變得更加困難。使用可復(fù)用的IP核設(shè)計方法可以解決這個問題。IP核將一些在數(shù)字電路中常用但比較復(fù)雜的功能塊設(shè)計成可修改參數(shù)的模塊，讓其他用戶可以直接調(diào)用這些模塊，從而避免了重復(fù)勞動，縮短了開發(fā)周期。 本文的多功能可移植性以太網(wǎng)MAC層IP軟核在功能的設(shè)計上做出了一定的創(chuàng)新，在實現(xiàn)基本的以太網(wǎng)功能的基礎(chǔ)上添加了一些新的十分有用的功能。 首先，為滿足以太網(wǎng)的基本傳輸要求，該IP軟核實現(xiàn)了IEEE802.3協(xié)議

3、規(guī)定的基于帶沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問協(xié)議(CSMA/CD)的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通信機制，能夠正確接收和發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，并及時有效的應(yīng)對各種異常情況。通過配置和自動協(xié)商，該MAC層IP核可以適用于多種以太網(wǎng)環(huán)境。 在此基礎(chǔ)上，將MAC層的功能進行了擴展，增加了一些可以提高網(wǎng)絡(luò)傳輸和數(shù)據(jù)處理性能的機制。使該IP核可應(yīng)用于多種復(fù)雜的場合，特別是擔負著繁重的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)，對網(wǎng)絡(luò)流量十分敏感的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備上。這款I(lǐng)P軟核主要增加了以下功能：